CN106685250B - 逆变器的信号控制方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种逆变器的信号控制方法及设备，通过获取标准正弦信号和逆变器的输出信号，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值，对所述差值进行增益补偿得到补偿信号，将所述补偿信号叠加至所述标准正弦信号，将叠加后的所述标准正弦信号进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，以及控制逆变器的输出信号波形，使得逆变器的输出交流电信号在死区时间时得到驱动控制信号的控制，减小甚至避免输出交流电信号的畸变，保证逆变器的稳定性。

Description

逆变器的信号控制方法及设备

技术领域

本发明涉及逆变器技术领域，尤其涉及一种逆变器的信号控制方法及设备。

背景技术

逆变器就是一种将低压直流电转变为高压交流电的电子设备，目前的逆变器普遍存在输出交流电信号畸变的问题，这是因为逆变器主要由若干开关管构成，为了避免同一桥臂的两个开关管发生直通，故在逆变器的开关管的驱动控制信号间设置有一个死区时间，保证开关管的开通时有一个安全时间，该死区时间使得逆变器开关管的开通时间小于关断时间，使得在死区时间时逆变器的在过零区域的输出交流电信号得不到驱动控制信号的控制，使输出交流电信号产生畸变，影响逆变器的稳定性。

发明内容

基于此，本发明提出一种逆变器的信号控制方法及一种逆变器的信号控制设备，可避免逆变器的输出交流电信号产生畸变。

一种逆变器的信号控制方法，包括以下步骤：

获取标准正弦信号和逆变器的输出信号；

计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值；

对所述差值进行增益补偿得到补偿信号，将所述补偿信号叠加至所述标准正弦信号；

将叠加后的所述标准正弦信号进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号。

上述逆变器的信号控制方法，获取标准正弦信号和逆变器的输出信号之后，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值，对所述差值进行增益补偿后叠加到所述标准正弦信号上，通过脉宽调制的方法，将叠加了补偿信号的所述标准正弦信号产生为所述逆变器的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，以及控制逆变器的输出信号波形，所述驱动控制信号是补偿信号以及标准正弦信号进行脉宽调制产生的，可抵消受死区时间影响而减小的脉宽，得到较为理想的驱动控制信号，使得逆变器的输出交流电信号在死区时间时得到较为理想的驱动控制信号的控制，减小甚至避免输出交流电信号的畸变，保证逆变器的稳定性。

一种逆变器的信号控制设备，包括：

与逆变器输出端连接的第一减法器，用于获取标准正弦信号和逆变器的输出信号，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值；

与所述第一减法器连接的增益放大器，用于获取所述第一减法器计算的差值，对所述差值进行增益补偿得到补偿信号；

与所述增益放大器连接的加法器，用于获取所述标准正弦信号以及所述增益放大器增益补偿得到的所述补偿信号，叠加所述补偿信号至所述标准正弦信号；

与所述加法器连接的脉宽调制器，用于获取所述加法器叠加了所述补偿信号的标准正弦信号，进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号。

上述逆变器的信号控制设备，包括第一减法器、增益放大器、加法器以及脉宽调制器，所述第一减法器与所述增益放大器以及逆变器的输出端连接，所述加法器与所述增益放大器以及脉宽调制器连接，用于获取标准正弦信号和逆变器的输出信号，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值，所述增益放大器用于获取所述第一减法器计算的差值，对所述差值进行增益补偿得到补偿信号，所述加法器，用于获取所述标准正弦信号以及所述增益放大器增益补偿得到的所述补偿信号，叠加所述补偿信号至所述标准正弦信号，所述脉宽调制器，用于获取所述加法器叠加了所述补偿信号的标准正弦信号，进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，以及控制逆变器的输出信号波形，所述驱动控制信号是补偿信号以及标准正弦信号进行脉宽调制产生的，可抵消受死区逻辑控制器中死区时间影响而减小的脉宽，得到较为理想的驱动控制信号，使得逆变器的输出交流电信号在死区时间时得到较为理想的驱动控制信号的控制，减小甚至避免输出交流电信号的畸变，保证逆变器的稳定性。

附图说明

图1为一个实施例中的一种逆变器的信号控制方法的流程示意图；

图2为一个实施例中的一种T型逆变器的结构示意图；

图3为一个实施例中的一种逆变器的信号控制设备的结构示意图；

图4为一个实施例中的一种逆变器的信号控制设备的结构示意图；

图5为另一个实施例中的一种逆变器的信号控制设备的结构示意图；

图6为又一个实施例中的一种逆变器的信号控制设备的结构示意图；

图7为再一个实施例中的一种逆变器的信号控制设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一种逆变器的信号控制方法的流程示意图，所述逆变器的信号控制方法包括以下步骤：

S10：获取标准正弦信号和逆变器的输出信号；

S11：计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值；

S12：对所述差值进行增益补偿得到补偿信号，将所述补偿信号叠加至所述标准正弦信号；

S13：将叠加后的所述标准正弦信号进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号。

上述逆变器的信号控制方法，获取标准正弦信号和逆变器的输出信号之后，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值，对所述差值进行增益补偿后叠加到所述标准正弦信号上，通过脉宽调制的方法，将叠加了补偿信号的所述标准正弦信号产生为所述逆变器的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，以及控制逆变器的输出信号波形，所述驱动控制信号是补偿信号以及标准正弦信号进行脉宽调制产生的，可抵消受死区时间影响而减小的脉宽，得到较为理想的驱动控制信号，使得逆变器的输出交流电信号在死区时间时得到较为理想的驱动控制信号的控制，减小甚至避免输出交流电信号的畸变，保证逆变器的稳定性。

其中，对于步骤S10，可选的，获取的标准正弦信号为标准正弦电压信号，逆变器的输出信号为输出电压信号；

或，

获取的标准正弦信号为标准正弦电流信号，逆变器的输出信号为输出电流信号。

下面通过一个具体实例来说明。

获取标准正弦电压信号和逆变器的输出电压信号，计算所述输出电压信号与所述标准正弦电压信号的电压差值，对所述电压差值进行增益补偿得到补偿电压信号，将所述补偿电压信号叠加至所述标准正弦电压信号，然后将叠加后的所述标准正弦电压进行脉宽调制为所述逆变器的驱动控制信号。该具体实例中的逆变器的信号控制方法，只需要将反馈电压进行比例控制叠加到控制电压，可实时运算，简单有效，无需要增加额外的硬件采样电路，容易实现且不会增加系统成本。

所述标准正弦信号为期望逆变器得到的标准正弦信号，具体可为标准正弦电压信号或标准正弦电流信号，可通过信号发生器获取。逆变器为将低压直流电转变为高压交流电的电子设备，逆变器主要由开关管构成，如图2为一T型逆变器的结构示意图。所述T型逆变器包括：钳位支路、主开关管模块、第一直流电源和第二直流电源；所述钳位支路包括第一钳位开关管200和第二钳位开关管201；所述主开关管模块包括第一开关管202和第二开关管203；所述第一钳位开关管200和第二钳位开关管201分别与死区逻辑控制器的第一输出端和第二输出端连接(图未示)，第一开关管202和第二开关管203的基极分别与死区逻辑控制器的第一输出端和第二输出端连接(图未示)，所述第一钳位开关管200的射极与第二钳位开关管201的射极连接，所述第一钳位开关管200的集电极接地，并与第一直流电源的阴极和第二直流电源的阳极连接，所述第二钳位开关管201的集电极与第一开关管202的射极和第二开关管203的集电极相互连接，所述第二钳位开关管201的集电极与第一开关管202的射极以及第二开关管203的集电极与滤波模块连接，所述第一开关管202的集电极与第一直流电源的阳极连接，所述第二开关管203的射极与第二直流电源的阴极连接。

为避免逆变器中同一桥臂的两个开关管发生直通，需在开关管的驱动信号间设置有一个死区时间，保证开关管的开通时有一个安全时间，死区时间可根据需要设置，死区时间可设置的小一些，具体可设置死区时间小于5μs。

一个优选实施例中，获取的逆变器的输出信号为输出电压信号时，则获取标准正弦电压信号的步骤包括：

获取参考电压信号；

计算所述参考电压信号与所述逆变器的输出电压信号的差值，并对所述差值进行比例积分控制；

获取逆变器的输出电流信号；

获取所述输出电流信号与比例积分控制后的所述差值的相减值；

对所述相减值进行比例控制，将比例控制后的所述相减值作为标准正弦电压信号。

计算所述参考电压信号与所述逆变器的输出电压信号的电压差值，并对所述电压差值进行比例积分控制后得到的是电流信号，然后对获取的电流信号与所述电压差值进行比例积分控制后得到的电流信号相减，可通过一个减法器实现相减运算，相减得到是电流信号，对相减得到的电流信号进行比例控制，得到是电压信号，将该比例控制后得到的电压信号作为标准正弦电压信号。将获取的补偿电压信号叠加到该标准正弦电压信号后，转换为所述逆变器的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，从而进一步控制逆变器的输出电压。在对于电压电流双闭环控制逆变器的开关管的通断的过程中，参考电压信号为理想电压信号，电压环采用比例积分控制器，电流环采用比例控制，双环控制下逆变器的输出信号为电压参考信号，对于电压电流双闭环控制逆变器，在进行电压电流双环控制后，通过反馈的方法进行死区补偿，通过逆变器输出反馈的电压信号调整标准正弦电压信号，将死区引起的逆变器的输出电压信号的畸变直接补偿到标准正弦电压信号中，最终可避免逆变器的输出交流电信号产生畸变简单有效，容易实现。

另一个实施例中，获取的逆变器的输出信号为输出电流信号时，获取标准正弦电流信号的步骤包括：

获取参考电流信号；

计算所述参考电流信号与所述逆变器的输出电流信号的差值，并对所述差值进行比例控制；

获取逆变器的输出电压信号；

获取所述输出电压信号与比例控制后的所述差值的相减值；

对所述相减值进行比例积分控制，将比例积分控制后的所述相减值作为标准正弦电流信号。

计算所述参考电流信号与所述逆变器的输出电流信号的电流差值，并对所述电流差值进行比例控制后得到电压信号，然后对比例控制步骤获取的电压信号与逆变器的输出电压信号相减，可通过一个减法器实现相减运算，相减得到是电压信号，对相减得到的电压信号进行比例积分控制，得到电流信号，将该比例积分控制后得到的电流信号作为标准正弦电流信号。将获取的补偿电流信号叠加到该标准正弦电流信号后，转换为所述逆变器的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，从而进一步控制逆变器的输出电流。

需要说明的是，本发明的标准正弦信号的获取方式并不限于以上两种，本领域惯有的标准正弦信号的获取方式均属于本发明的保护范围。

对于步骤S11，若输出信号为输出电压信号，所述标准正弦信号为标准正弦电压信号，则所述输出信号与所述标准正弦信号的差值为电压差值，若输出信号为输出电流信号，所述标准正弦信号为标准正弦电流信号，则所述输出信号与所述标准正弦信号的差值为电流差值。具体可通过减法器实现所述输出信号与所述标准正弦信号的差值的计算。

对于步骤S12，将所述输出信号与标准正弦信号的差值进行增益补偿得到补偿信号，然后将所述补偿信号叠加至所述标准正弦信号。具体可通过增益放大器或比例放大器对所述差值进行增益补偿，可通过加法器实现对所述补偿信号叠加至所述标准正弦信号的运算。

一个实施例中，对所述差值进行增益补偿得到补偿信号的步骤包括：

将所述输出信号与标准正弦信号的差值乘以死区补偿增益参数得到补偿信号；其中所述死区补偿增益参数的取值范围为0到1之间。

具体地，可按照以下公式进行增益补偿，下面以获取的逆变器的输出信号为输出电压信号为例来进一步说明。

u_com＝k·(u_r-u_out)

式中，k为死区补偿增益参数，k的取值范围是[0,1]，u_out为逆变器的输出电压，u_com为补偿电压信号，u_r为标准正弦电压信号。

进行增益补偿之后的差值叠加到标准正弦电压信号，可按照以下公式进行叠加：

u_rcom＝u_r+u_com＝u_r+k·(u_r-u_out)

式中，k为死区补偿增益参数，u_out为逆变器的输出电压，u_com为补偿电压信号，u_r为标准正弦电压信号，u_rcom为叠加了补偿电压信号后的标准正弦电压信号。

死区补偿增益参数应有一合适的范围，不宜过大，因为实际上逆变器的输出电压信号会存在采样误差，若死区补偿增益参数太大就会将采样误差反应到最后逆变器的输出电压波形上，导致波形纹波增加，使电压谐波增加，会导致输出电压的畸变更严重。因此，所述死区补偿增益参数的取值范围为0到1之间，范围合理，既对所述输出信号与所述标准正弦信号的差值进行了增益补偿，又不会将采样误差反应到最后逆变器的输出电压波形上。

一个实施例中，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值之前，包括以下步骤：

对检测的逆变器的所述输出信号进行滤波。

优选地，采用数字低通滤波器对检测的逆变器的所述输出信号进行低通滤波。

获取逆变器输出信号后，例如获取的为逆变器输出电压后，为避免高频振荡，将检测的输出电压经过数字低通滤波器进行滤波，然后与标准正弦电压进行比较，将输出电压和标准正弦电压相减得到的差值通过增益调整之后，作为补偿电压信号叠加至标准正弦电压信号中。

对于步骤S13，可将叠加了补偿信号后的标准正弦信号与三角载波信号通过脉宽调制模块进行脉宽调制，产生为驱动控制信号，该驱动控制信号可为脉冲信号，然后在该驱动控制信号中加入死区逻辑后控制逆变器各个开关管的通断，即可控制逆变器的输出电压波形。所述脉宽调制模块为脉宽调制器，具体可为正弦脉宽调制器。加入补偿信号的标准正弦信号可经过脉宽调制器/正弦脉宽调制器进行正弦脉宽调制，脉宽调制器/正弦脉宽调制器根据补偿信号的大小调整标准正弦信号经脉宽调制/正弦脉宽调制产生的脉冲信号的脉宽，可抵消受死区时间影响而减小的脉宽，得到产生较为理想的驱动控制信号，使得逆变器的输出交流电信号在死区时间时得到较为理想的驱动控制信号的控制，从而减小甚至消除输出电信号的畸变。

具体地，将叠加后的所述标准正弦信号进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号，包括以下步骤：

将叠加后的所述标准正弦信号和参考三角载波信号通过正弦脉宽调制模块产生为驱动控制信号；

在所述驱动控制信号中加入死区时间；

通过加入死区时间后的驱动控制信号控制逆变器的开关管的通断。

通过加入了死区时间的驱动控制信号来控制逆变器开关管的通断，可避免逆变器中同一个桥臂的上下两个开关管发生直通，所述驱动控制信号为加入了补偿信号的标准正弦信号产生的，可减小甚至于消除逆变器输出信号因死区带来的畸变，所述补偿信号是根据逆变器实时输出信号与标准正弦信号计算得来，将逆变器反馈的输出信号叠加至所述标准正弦信号，能真实且准确的控制逆变器输出信号的波形。

具体可通过死区逻辑控制器将死区时间加入驱动控制信号中，驱动控制信号经死区逻辑控制器处理后，分为双相驱动控制信号，分别控制所述逆变器同一桥臂的上下两个开关管的通断。死区逻辑控制器具体可为数字信号处理器，将逆变器的输出电压或电流信号实时反馈到标准电压或电流信号上，反馈电压进行比例控制叠加到控制电压，采用数字信号处理器(简称DSP)进行实时运算，可及时的对驱动控制信号进行死区处理，提高了逆变器工作的可靠性。

以上阐述了本发明的一种逆变器的信号控制方法的具体实施方式，下面描述本发明的一种逆变器的信号控制设备。

图3为一种逆变器的信号控制设备的结构示意图，图3的逆变器的信号控制设备包括：

与逆变器输出端连接的第一减法器10，所述第一减法器10用于获取标准正弦信号和逆变器的输出信号，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值；

与所述第一减法器连接的增益放大器20，所述增益放大器20用于获取所述第一减法器计算的差值，对所述差值进行增益补偿得到补偿信号；

与所述增益放大器连接的加法器30，所述加法器30用于获取所述标准正弦信号以及所述增益放大器增益补偿得到的所述补偿信号，叠加所述补偿信号至所述标准正弦信号；

与所述加法器连接的脉宽调制器40，所述脉宽调制器40用于获取所述加法器叠加了所述补偿信号的标准正弦信号，进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号。

具体地，所述第一减法器的第一输入端以及第二输入端分别与逆变器的输出端以及信号发生器的输出端连接，所述第一减法器的输出端与所述加法器的第一输入端连接，所述加法器的第二输入端与所述信号发生器的输出端连接，所述加法器的输出端与所述脉宽调制器的输入端连接，所述脉宽调制器的输出端与逆变器的死区逻辑控制模块输入端连接。

上述逆变器的信号控制设备，包括第一减法器、增益放大器、加法器以及脉宽调制器，所述第一减法器与所述增益放大器以及逆变器的输出端连接，所述加法器与所述增益放大器以及脉宽调制器连接，用于获取标准正弦信号和逆变器的输出信号，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值，所述增益放大器用于获取所述第一减法器计算的差值，对所述差值进行增益补偿得到补偿信号，所述加法器，用于获取所述标准正弦信号以及所述增益放大器增益补偿得到的所述补偿信号，叠加所述补偿信号至所述标准正弦信号，所述脉宽调制器，用于获取所述加法器叠加了所述补偿信号的标准正弦信号，进行脉宽调制，根据补偿信号的大小调整标准正弦信号脉宽调制后输出脉冲信号的脉宽，脉宽调制器可根据补偿信号的大小调整所述驱动控制信号的脉宽，可抵消受死区时间影响而减小的脉宽，得到较为理想的驱动控制信号，生成所述逆变器的较为理想的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，以及控制逆变器的输出信号波形，使得逆变器的输出交流电信号在死区时间时得到驱动控制信号的控制，减小甚至避免输出交流电信号的畸变，保证逆变器的稳定性。

下面通过一个具体实例来说明。

所述第一减法器获取标准正弦电压信号和逆变器的输出电压信号，计算所述输出电压信号与所述标准正弦电压信号的电压差值，增益放大器对所述电压差值进行增益补偿得到补偿电压信号，加法器将所述补偿电压信号叠加至所述标准正弦电压信号，然后脉宽调制器将叠加后的所述标准正弦电压脉宽调制为所述逆变器的驱动控制信号。该具体实例中的逆变器的信号控制设备，只需要将反馈电压进行比例控制叠加到控制电压，可实时运算，简单有效，无需要增加额外的硬件采样电路，容易实现且不会增加系统成本。

所述标准正弦信号为期望逆变器得到的标准正弦信号，具体可为标准正弦电压信号或标准正弦电流信号，可通过信号发生器获取。获取的逆变器的输出信号为输出电压信号或输出电流信号，逆变器为将低压直流电转变为高压交流电的电子设备，逆变器主要由开关管构成，如图2一T型逆变器的结构示意图。所述T型逆变器包括：钳位支路、主开关管模块、第一直流电源和第二直流电源；所述钳位支路包括第一钳位开关管200和第二钳位开关管201；所述主开关管模块包括第一开关管202和第二开关管203；所述第一钳位开关管200和第二钳位开关管201分别与死区逻辑控制器的第一输出端和第二输出端连接(图未示)，第一开关管202和第二开关管203的基极分别与死区逻辑控制器的第一输出端和第二输出端连接(图未示)，所述第一钳位开关管200的射极与第二钳位开关管201的射极连接，所述第一钳位开关管200的集电极接地，并与第一直流电源的阴极和第二直流电源的阳极连接，所述第二钳位开关管201的集电极与第一开关管202的射极和第二开关管203的集电极相互连接，所述第二钳位开关管201的集电极与第一开关管202的射极以及第二开关管203的集电极与滤波模块连接，所述第一开关管202的集电极与第一直流电源的阳极连接，所述第二开关管203的射极与第二直流电源的阴极连接。

为避免逆变器中同一桥臂的两个开关管发生直通，需在开关管的驱动信号间设置有一个死区时间，保证开关管的开通时有一个安全时间，死区时间可根据需要设置，但死区时间可设置的小一些，具体可设置死区时间小于5μs。

所述脉宽调制器，具体可为正弦脉宽调制器。所述正弦脉宽调制器是用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的SPWM波形控制逆变电路中开关管器件的通断，使得逆变器输出的电压的面积与所期望得到输出的正弦波(标准正弦波)在相应区间内的面积相等。加入补偿信号的标准正弦信号可经过脉宽调制器/正弦脉宽调制器进行正弦脉宽调制，脉宽调制器/正弦脉宽调制器根据补偿信号的大小调整标准正弦信号经脉宽调制/正弦脉宽调制产生的脉冲信号的脉宽，可抵消受死区时间影响而减小的脉宽，得到产生较为理想的驱动控制信号，使得逆变器的输出交流电信号在死区时间时得到较为理想的驱动控制信号的控制，从而减小甚至消除输出电信号的畸变。

一个实施例中，所述增益放大器用于将所述输出信号与标准正弦信号的差值乘以死区补偿增益参数得到补偿电压；其中所述死区补偿增益参数的取值范围为0到1之间。

具体地，可按照以下公式进行增益补偿，下面以获取的逆变器的输出信号为输出电压信号为例来进一步说明。

u_com＝k·(u_r-u_out)

式中，k为死区补偿增益参数，k的取值范围是[0,1]，u_out为逆变器的输出电压，u_com为补偿电压信号，u_r为标准正弦电压信号。

进行增益补偿之后的差值叠加到标准正弦电压信号，可按照以下公式进行叠加：

u_rcom＝u_r+u_com＝u_r+k·(u_r-u_out)

式中，k为死区补偿增益参数，u_out为逆变器的输出电压，u_com为补偿电压信号，u_r为标准正弦电压信号，u_rcom为叠加了补偿电压信号后的标准正弦电压信号。

死区补偿增益参数应有一合适的范围，不宜过大，因为实际上逆变器的输出电压信号会存在采样误差，若死区补偿增益参数太大就会将采样误差反应到最后逆变器的输出电压波形上，导致波形纹波增加，使电压谐波增加，会导致输出电压的畸变更严重。因此，所述死区补偿增益参数的取值范围为0到1之间，范围合理，既对所述输出信号与所述标准正弦信号的差值进行了增益补偿，又不会将采样误差反应到最后逆变器的输出电压波形上。

一个实施例中，所述逆变器的信号控制设备，还包括与所述逆变器的输出端以及所述第一减法器连接的滤波器，所述滤波器用于对所述逆变器的输出信号进行滤波，并向所述第一减法器发送滤波后的所述输出信号。

优选的，请参阅图4，所述滤波器为数字低通滤波器。

所述第一减法器获取逆变器输出信号后，例如获取的为逆变器输出电压后，为避免高频振荡，将检测的输出电压经过数字低通滤波器进行滤波，然后与标准正弦电压进行比较，通过所述第一将减法器将输出电压和标准正弦电压相减得到的差值通过增益放大器进行增益调整之后，作为补偿电压信号，通过加法器将所述补偿电压信号叠加至标准正弦电压信号中。

一个实施例中，请参阅图5，所述逆变器的信号控制设备，包括：

与所述脉宽调制器以及所述逆变器的开关管连接的死区逻辑控制器50，所述死区逻辑控制器50用于在所述脉宽调制器将叠加后的所述标准正弦信号和参考三角载波信号产生的驱动控制信号中加入死区时间，将加入死区时间后的驱动控制信号控制逆变器的开关管的通断。

具体地，所述脉宽调制器的输出端与所述死区逻辑控制器输入端连接，所述死区逻辑控制器的第一输出端以及第二输出端与逆变器的第一开关管以及第二开关管连接。

所述逆变器的信号控制设备将叠加了补偿信号后的标准正弦信号与三角载波信号经过脉宽调制模块进行比较，产生为驱动控制信号，该驱动信号可为脉冲信号，然后在该驱动控制信号中加入死区逻辑后控制逆变器各个开关管的通断，即可控制逆变器的输出电压波形。

一个实施例中，请参阅图6，所述的逆变器的信号控制设备，包括：

与所述逆变器输出端连接的第二减法器60，所述第二减法器60用于获取参考电压信号以及所述逆变器的输出电压信号，计算所述参考电压信号与所述输出电压信号的差值；

与所述第二减法器连接的第一比例积分控制器70，所述第一比例积分控制器70用于获取所述第二减法器计算的所述差值，并对所述差值进行比例积分控制；

与所述逆变器输出端以及第一比例积分控制器连接的第三减法器80，所述第三减法器80用于获取逆变器的输出电流信号以及所述第一比例积分控制器比例积分控制后的差值，计算所述输出电流信号与比例积分控制后的所述差值的相减值；

与所述第三减法器、第一减法器以及加法器连接的第一比例控制器90，所述第一比例控制器90用于获取所述第三减法器计算得的相减值，对所述相减值进行比例控制，将比例控制后的所述相减值作为标准正弦电压信号。

具体地，所述第二减法器的第一输入端以及第二输入端分别连接所述逆变器的电压输出端以及所述标准正弦电压信号发生器的输出端，所述第二减法器的输出端连接所述第一比例积分控制器的输入端，所述第三减法器的第一输入端以及第二输入端分别连接所述第一比例积分控制器的输出端以及所述逆变器的电流输出端，所述第三减法器的输出端与所述第一比例控制器的输入端连接，所述第一比例控制器的输出端与所述加法器的第二输入端以及所述第一减法器的第二输入端连接。

本发明的逆变器的信号控制设备，所述第二减法器计算所述参考电压信号与所述逆变器的输出电压信号的电压差值，所述第一比例积分控制器对所述电压差值进行比例积分控制后得到的是电流信号，然后所述第三减法器对获取的电流信号与所述电压差值进行比例积分控制后得到的电流信号相减，相减得到是电流信号，第一比例控制器对相减得到的电流信号进行比例控制，得到是电压信号，将该比例控制后得到的电压信号作为标准正弦电压信号。所述加法器将获取的补偿电压信号叠加到该标准正弦电压信号后，通过脉宽调制器转换为所述逆变器的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，从而进一步控制逆变器的输出电压。在对于电压电流双闭环控制逆变器的开关管的通断的过程中，参考电压信号为理想电压信号，电压环采用比例积分控制器，电流环采用比例控制，双环控制下逆变器的输出信号为电压参考信号，对于电压电流双闭环控制逆变器，通过所述逆变器的信号控制设备在进行电压电流双环控制后，通过反馈电路进行死区补偿，通过逆变器输出反馈的电压信号调整标准正弦电压信号，将死区引起的逆变器的输出电压信号的畸变直接补偿到标准正弦电压信号中，最终可避免逆变器的输出交流电信号产生畸变简单有效，容易实现。

一个实施例中，请参阅图7，所述逆变器的信号控制设备，包括：

与所述逆变器输出端连接的第四减法器100，所述第四减法器100用于获取参考电流信号以及所述逆变器的输出电流信号，计算所述参考电流信号与所述输出电流信号的差值；

与所述第四减法器100连接的第二比例控制器110，所述第二比例控制器110用于获取所述第四减法器100计算的所述差值，并对所述差值进行比例控制；

与所述逆变器输出端以及第二比例控制器110连接的第五减法器120，所述第五减法器120用于获取逆变器的输出电压信号以及所述第二比例控制器比例控制后的差值，计算所述输出电压信号与比例控制后的所述差值的相减值；

与所述第五减法器120、第一减法器10以及加法器连接的第二比例积分控制器130，用于获取所述第五减法器120计算得的相减值，对所述相减值进行比例积分控制，将比例积分控制后的所述相减值作为标准正弦电流信号。

具体地，所述第四减法器的第一输入端以及第二输入端分别连接所述逆变器的电流输出端以及所述标准正弦电流信号发生器的输出端，所述第四减法器的输出端与第二比例控制器的输入端连接，所述第五减法器的第一输入端以及第二输入端分别与所述第二比例控制器的输出端以及所述逆变器的电压输出端连接，所述第五减法器的输出端与所述第二比例积分控制器的输入端连接，所述第二比例积分控制器的输出端与所述加法器的第二输入端以及所述第一减法器的第二输入端连接。

本发明的逆变器的信号控制设备，所述第四减法器计算所述参考电流信号与所述逆变器的输出电流信号的电流差值，所述第二比例控制器对所述电流差值进行比例控制后得到电压信号，然后所述第五减法器对比例控制后电压信号与逆变器的输出电压信号相减，相减得到是电压信号，对相减得到的电压信号进行比例积分控制，得到电流信号，将该比例积分控制后得到的电流信号作为标准正弦电流信号。所述加法器将获取的补偿电流信号叠加到该标准正弦电流信号后，通过脉宽调制器调整驱动控制信号的脉宽，可抵消受死区逻辑控制器中死区时间影响而减小的脉宽，得到较为理想的驱动控制信号，控制逆变器的开关管的通断，从而进一步控制逆变器的输出电流。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能组合都进行描述，然而只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种逆变器的信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取标准正弦信号和逆变器的输出信号；

计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值；

对所述差值进行增益补偿得到补偿信号，将所述补偿信号叠加至所述标准正弦信号；

将叠加后的所述标准正弦信号进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号；

对所述差值进行增益补偿得到补偿信号的步骤包括：

将所述输出信号与标准正弦信号的差值乘以死区补偿增益参数得到补偿信号；其中所述死区补偿增益参数的取值范围为0到1之间；

所述标准正弦信号为标准正弦电压信号，所述逆变器的输出信号为输出电压信号，所述标准正弦电压信号为通过信号发生器获取的期望所述逆变器得到的标准正弦电压信号。

2.根据权利要求1所述的逆变器的信号控制方法，其特征在于，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值之前，包括以下步骤：

对检测的逆变器的所述输出信号进行滤波。

3.根据权利要求2所述的逆变器的信号控制方法，其特征在于，

采用数字低通滤波器对检测的逆变器的所述输出信号进行低通滤波。

4.根据权利要求1所述的逆变器的信号控制方法，其特征在于，将叠加后的所述标准正弦信号进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号，包括以下步骤：

将叠加后的所述标准正弦信号和参考三角载波信号通过正弦脉宽调制模块产生为驱动控制信号；

在所述驱动控制信号中加入死区时间；

通过加入死区时间后的驱动控制信号控制逆变器的开关管的通断。

5.根据权利要求1所述的逆变器的信号控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取标准正弦电流信号和逆变器输出的输出电流信号；

计算所述输出电流信号与所述标准正弦电流信号的差值；

对所述输出电流信号与所述标准正弦电流信号的差值进行增益补偿得到补偿信号，将补偿信号叠加至所述标准正弦电流信号；

将叠加后的所述标准正弦电流信号进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号。

6.根据权利要求5所述的逆变器的信号控制方法，其特征在于，所述获取标准正弦电流信号的步骤包括：

获取参考电流信号；

计算所述参考电流信号与所述逆变器的输出电流信号的差值，并对所述差值进行比例控制；

获取逆变器的输出电压信号；

获取所述输出电压信号与比例控制后的所述差值的相减值；

对所述相减值进行比例积分控制，将比例积分控制后的所述相减值作为标准正弦电流信号。

7.一种逆变器的信号控制设备，其特征在于，包括：

与逆变器输出端连接的第一减法器，所述第一减法器用于获取标准正弦信号和逆变器的输出信号，计算所述输出信号与所述标准正弦信号的差值；

与所述第一减法器连接的增益放大器，所述增益放大器用于获取所述第一减法器计算的差值，对所述差值进行增益补偿得到补偿信号；

与所述增益放大器连接的加法器，所述加法器用于获取所述标准正弦信号以及所述增益放大器增益补偿得到的所述补偿信号，叠加所述补偿信号至所述标准正弦信号；

与所述加法器连接的脉宽调制器，所述脉宽调制器用于获取所述加法器叠加了所述补偿信号的标准正弦信号，进行脉宽调制，生成所述逆变器的驱动控制信号；

与所述第一减法器输入端和所述加法器输入端分别连接的信号发生器，所述信号发生器用于生成所述逆变器期望得到的标准正弦电压信号；

所述增益放大器用于将所述输出信号与标准正弦信号的差值乘以死区补偿增益参数得到补偿电压；其中所述死区补偿增益参数的取值范围为0到1之间。

8.根据权利要求7所述的逆变器的信号控制设备，其特征在于，还包括与所述逆变器的输出端以及所述第一减法器连接的滤波器，所述滤波器用于对所述逆变器的输出信号进行滤波，并向所述第一减法器发送滤波后的所述输出信号。

9.根据权利要求8所述的逆变器的信号控制设备，其特征在于，所述滤波器为数字低通滤波器。

10.根据权利要求7所述的逆变器的信号控制设备，其特征在于，包括：

与所述脉宽调制器以及所述逆变器的开关管连接的死区逻辑控制器，所述死区逻辑控制器用于在所述脉宽调制器将叠加后的所述标准正弦信号和参考三角载波信号产生的驱动控制信号中加入死区时间，将加入死区时间后的驱动控制信号控制逆变器的开关管的通断。

11.根据权利要求7所述的逆变器的信号控制设备，其特征在于，包括：

与所述逆变器输出端连接的第四减法器，所述第四减法器用于获取参考电流信号以及所述逆变器的输出电流信号，计算所述参考电流信号与所述输出电流信号的差值；

与所述第四减法器连接的第二比例控制器，所述第二比例控制器用于获取所述第四减法器计算的所述差值，并对所述差值进行比例控制；

与所述逆变器输出端以及第二比例控制器连接的第五减法器，所述第五减法器用于获取逆变器的输出电压信号以及所述第二比例控制器比例控制后的差值，计算所述输出电压信号与比例控制后的所述差值的相减值；

与所述第五减法器、第一减法器以及加法器连接的第二比例积分控制器，所述第二比例积分控制器用于获取所述第五减法器计算得的相减值，对所述相减值进行比例积分控制，将比例积分控制后的所述相减值作为标准正弦电流信号。